印度加入暗物质搜寻大军

这条隧道通向印度新的暗物质实验室。资料来源:加尔各答萨哈核物理研究所

自从25年前印度关闭了一个开创性的地下实验室以来，新德里的物理学家们一直缺少一个隐藏的地下洞穴，在那里他们可以避开宇宙的辐射，并可以从宇宙中寻找神秘的粒子。

现在，科学家们的漫长等待终于有了结果——9月2日，印度举行了一个仪式，在离地球表面550米深的一个运营中的铀矿中建立了贾杜古达地下科学实验室。

贾杜古达地下科学实验室的主要目标是加入暗物质的全球竞争，暗物质是一种神秘的物质，它的引力将所有星系聚集在一起。

美国伊利诺斯州巴达维亚费米国家加速器实验室主任奈杰尔·洛克耶说:“对印度来说，这是一个好时机。它让最优秀、最聪明的人能够破解这个宇宙的奥秘。”

在其他地方，对暗物质的探索促使物理学家建造了更深的实验室——位于地表以上2.1公里的加拿大萨德伯里中微子实验室是目前最深的实验室。在这里，科学家采取更复杂的措施来保护探测器免受其他粒子的影响。

印度物理学家曾希望与雄心勃勃的外国实验室竞争。15年来，他们一直在努力建立本国的中微子实验室——一个价值2.3亿美元的实验室，位于印度南部的一座山脚下。该项目一直处于未决状态，两次未能获得环境许可。它的支持者现在正在寻找一个新的地址。核工程师、孟买原子能委员会主席塞卡尔·巴苏(Sekhar Basu)表示，他们认为贾杜古达的地下科学实验室是“年轻实验科学家从事尖端研究的生命线”。

加尔各答的萨哈核物理研究所投资32，000美元，修复了加尔各答以西260公里处的一个37平方米的洞穴，该洞穴以前曾被用来储存贾杜古达的铀矿。

铀的背景辐射应该是最小的，因为富含金属的矿石位于离洞穴至少300米的地方。背景辐射的一个更丰富的来源可能是穿过岩石的氡气。新的工作即将开始全面描述背景辐射并记录宇宙粒子。

初步测量完成后，物理学家计划安装低温碘化铯探测器来发现暗物质。尽管它不太可能取得与加拿大萨德伯里中微子实验室相同的结果，但这个新实验室对印度物理学非常重要。萨哈核物理研究所的中微子物理学家那巴·蒙达尔说:“贾杜古达是救世主。”

暗物质和暗能量是现代天文学和物理学中最重要的谜团之一。他们被提出来解决宇宙学观察和理论之间的矛盾。1937年，天文学家发现大型星系团中的星系具有极高的速度。然而，星系的速度远远超过由万有引力公式计算的结果，这表明除了已知的星系团核心物质对星系的引力之外，还有其他引力。天文学家进一步推断，除了人类已知的宇宙物质之外，还有另一种物质。

经过70多年的研究和分析，已经表明这种迄今为止未被观察到的物质，即“暗物质”，存在于宇宙中，它在宇宙中的份额远远超过目前人类可见的份额。宇宙中最重要的成分是暗物质和暗能量。暗物质占宇宙的25%，暗能量占70%。通常观察到的普通物质只占宇宙质量的5%。目前，暗物质只能通过与物质的相互作用来间接“观察”。(赵茜·Xi)

中国科学新闻(2017-09-06第二版国际版)